基于一种柱塞缸的参数化设计方法研究

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随着制造业的飞速发展，锻造产业得到了大力提升，市场对各类锻件需求量的增加带动了快速锻造压机的发展。液压缸作为快速锻造压机的关键部件之一，其设计方式依然以反复计算来修正结构尺寸的传统设计方法为主，但这已不能满足企业对核心技术设计能力的要求，因此为了生产出性能更优的快速锻造压机，寻求液压缸的现代设计方法显得十分必要。
　　本文就下拉式快锻压机主液压缸缸体在使用过程中缸体出现裂纹，开始渗油而无法继续正常使用的问题进行研究。通过对液压缸缸体法兰过渡区域进行分析，发现其法兰过渡区应力集中是影响缸体出现裂纹的主要原因。将下拉式快锻压机液压缸缸体原本的外斜直线-圆弧法兰过渡曲线改进为内凹直线圆弧过渡曲线，并按照实际工作状态，运用有限元分析软件对缸体法兰过渡区仿真分析，得到采用内凹直线圆弧过渡曲线的液压缸应力集中现象大大低于采用外斜直线-圆弧法兰过渡曲线的液压缸。
　　结合现代计算机技术和优化理论，利用Visual Basic语言对SolidWorks软件和ANSYS软件进行二次开发，以下拉式快锻压机主液压缸为设计原型，采用外斜直线-圆弧法兰过渡曲线，搭建下拉式快锻压机主液压缸通用模型，实现了SolidWorks参数化模型建立和ANSYS结构优化设计的集成，开发出了简洁友好的人机对话界面，为下拉式快锻压机主液压缸的参数化设计方法提供了解决方案。
　　在满足静强度和刚度要求的前提下，按照实际的工况，设定目标函数和约束条件，对不同吨位的下拉式快锻压机主液压缸进行优化设计验证，结果显示，该参数化优化设计方法高效可靠，极大地方便了设计人员，提高了下拉式快锻压机主液压缸的设计效率，为下拉式快锻压机主液压缸的设计提供更加有效、准确的设计依据。

著录项

作者
安建军;
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作者单位

兰州交通大学;

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授予单位兰州交通大学;
学科机械工程
授予学位硕士
导师姓名杨晋,何琪功;
年度 2016
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类锻造用机械与设备;
关键词
快锻压机; 液压缸; 法兰过渡曲线; 参数化设计;

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